CN106340684A - 一种量子电池 - Google Patents

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邵玉君
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Abstract

为解决现有电子产品和新能源交通工具电池性能不佳，电池电容量小，续航或者续用时间短，不能够满足消费者对上述产品的消费需求，且传统电池的充电时间长等问题，本发明提出一种量子电池，该电池包括正极子、负极子、充电介质层和壳体。充电介质层包含量子纠缠态制备设施，量子纠缠态制备设施可以是自发参量下转换制备粒子纠缠设施或是腔量子电动力学QED中制备粒子纠缠态设施或离子阱中制备粒子纠缠态设施。通过量子电池技术，可以将一次充电的储能容量大大增加，大幅度提高当前笔记本电脑、平板电脑、手机一次充满电的使用时间，同时可以大幅提高电动汽车、电动自行车的行驶里程，利用原子能级的物理原理，保护环境，维护生态平衡。

Description

一种量子电池
技术领域
本发明涉及到电池应用技术，特别涉及到一种量子电池。
背景技术
近年来，随着手机、笔记本电脑等电子产品的发展和普及以及以电动汽车、电动自行车等代表的新能源交通工具的发展，电池的应用技术在上述行业的发展中的作用越加凸显。可以说，电池性能的优劣直接关系着行业的发展程度，性能好的电池技术可以让行业如虎添翼，迅猛发展；相反，缺乏性能优良的电池技术会严重制约电子产品、新能源交通工具行业的整体发展。当前，以锂电池为主体的电池技术广泛应用于手机、平板电脑、笔记本电脑等电子产品，电动汽车特别是电动自行车也在推广和普及锂电池，锂电池的性能，单位质量的满电容量较之以往的铅酸电池都有着巨大的进步。但是，锂电池的制作技术还是应用传统电池的制备方法，电容量还无法满足当前人们对电池容量大，充电快速性的要求。应用现有的锂电池，充满电后手机通话一般只能打3个小时左右，笔记本的锂电池容量也只够3、4个小时，而在电动自行车应用最广泛的48V12A的锂电池一般最大行程也仅仅为40KM左右。应用当前的锂电技术，电动汽车的行程一般达到250-400KM左右，与汽油车加满油行驶700-800KM的差距较大，也制约了一般消费者购买新能源电车的积极性，甚至可以说，如果电池技术没有质的突破和飞跃，那么即使政策有利于电动汽车，也很难吸引大众消费者；反之，如果电池技术发展到足以媲美汽油车的行程距离或者大大超越汽油车的行程距离，则即使国家、地方层面的电动汽车优惠政策即使不再，消费者的购买热情和购买意愿也会被点燃，从而促进行业整体的向好发展。
本发明的量子电池就是要解决当前束缚手机、平板电脑、笔记本电脑、电动汽车、电动自行车等新能源交通工具等行业发展的瓶颈，通过发明一种量子电池，有效提高电池的电容量，实现快速充电，从而让手机、笔记本电脑等消费者在对电子产品一次充电后应用时间可以数倍加长，同时可以让电动车、电动汽车等用户可以在一次量子电池充电后可以比现有的锂电池行驶里程提高数倍，让电动汽车的单次充满电的行驶里程超越汽油车单次加满油的行驶里程，从而推动电子产品特别是新能源交通工具的普及和发展，提高消费者对新能源交通工具的消费意愿和消费热情。从而从国家整体层面来说可以提高资源利用效率，同时有利于环境保护和生态建设，符合国家的整体战略层面。
发明内容
为解决现有平板电脑、笔记本电脑、手机、电动汽车、电动自行车等新能源交通工具电池性能不佳，电池电容量小，续航或者续用时间短，不能够满足消费者对上述产品的消费需求，且传统电池的充电时间长等问题，本发明提出一种量子电池，该电池包括正极子、负极子、充电介质层和壳体。充电介质层包含量子纠缠态制备设施。量子纠缠态制备设施包括自发参量下转换制备粒子纠缠设施、腔量子电动力学QED中制备粒子纠缠态设施和离子阱中制备粒子纠缠态设施。粒子的范围包括光子、离子、原子，粒子的范围还包括轻子、重子、介子等费米子，粒子的范围还包括W玻色子、Z玻色子以及希格斯玻色子。腔量子电动力学QED中制备粒子纠缠态设施包括N原子纠缠态的制备设施。量子电池包括N个量子比特。
附图说明
附图1为量子电池的结构示意图。
具体实施方式
由图可知，本发明所示一种量子电池，该电池包括正极子、负极子、充电介质层和壳体。充电介质层包含量子纠缠态制备设施。量子纠缠态制备设施包括自发参量下转换制备粒子纠缠设施、腔量子电动力学QED中制备粒子纠缠态设施和离子阱中制备粒子纠缠态设施。粒子的范围包括光子、离子、原子，粒子的范围还包括轻子、重子、介子等费米子，粒子的范围还包括W玻色子、Z玻色子以及希格斯玻色子。腔量子电动力学QED中制备粒子纠缠态设施包括N原子纠缠态的制备设施。量子电池包括N个量子比特。
当充电时，向腔量子电动力学QED中制备粒子纠缠态设施中加入基态原子，经过2倍θ角的Rabi旋转使得基态原子与腔量子电动力学QED中制备粒子纠缠态设施相互作用，使其成为激发态原子；当放电时，让激发态原子经过θ角的Rabi旋转使得激发态原子与腔量子电动力学QED中制备粒子纠缠态设施相互作用，使其成为基态原子，如此循环反复形成量子电池的充放电。
通过利用量子纠缠态原理的量子电池技术，在量子纠缠态制备设施不断发展的情况下电池容量可以实现快速增长，通过基态能级与激发态能级的周期循环反复，电池的使用时间会大大增强，如果成功掌握了多原子纠缠态制备技术，则多量子比特系统的充电速度相比于传统的铅酸电池和锂电池会出现明显的缩短，现在的研究技术表明至少可以缩短六分之五。由于量子电池的充放电原理应用的是粒子在能级之间的跃迁，相比与传统的电池，更加可靠，更加环保。更重要的是，量子电池一次充电的储能容量较现在的锂电和铅酸电池容量将会大大增加，可以大幅度提高当前笔记本电脑、平板电脑、手机一次充满电的使用时间，同时可以大幅提高电动汽车、电动自行车的行驶里程，利用原子能级的物理原理，可以将电池技术由化学能与电能的相互转化向由原子能和电能的相互转化方向发展，而我们知道，单位原子能的能量较化学能要高出几个数量级，当原子能技术成功应用于电池领域，将会出现电池领域的一次革命性进步。可以推动以电子产品、新能源交通工具的飞速发展，同时可以提高能源利用效率，保护环境，维护生态平衡。

Claims (8)

1.一种量子电池，其特征在于：该电池包括正极子、负极子、充电介质层和壳体。
2.根据权利要求1所述的量子电池，其特征在于：充电介质层包含量子纠缠态制备设施。
3.根据权利要求1和2所述的量子电池，其特征在于：量子纠缠态制备设施包括自发参量下转换制备粒子纠缠设施、腔量子电动力学QED中制备粒子纠缠态设施和离子阱中制备粒子纠缠态设施。
4.根据权利要求1、2和3所述的量子电池，其特征在于：粒子的范围包括光子、离子、原子。
5.根据权利要求1、2和3所述的量子电池，其特征在于：粒子的范围还包括轻子、重子、介子等费米子。
6.根据权利要求1、2和3所述的量子电池，其特征在于：粒子的范围还包括W玻色子、Z玻色子以及希格斯玻色子。
7.根据权利要求1、2、3和4所述的量子电池，其特征在于：腔量子电动力学QED中制备粒子纠缠态设施包括N原子纠缠态的制备设施。
8.根据权利要求1、2、3、4、5、6所述的量子电池，其特征在于：量子电池包括N个量子比特。
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